火力發(fā)電廠三大系統(tǒng)中在線油液監(jiān)測的使用

 

一、燃燒系統(tǒng)

 

燃燒系統(tǒng)由輸煤、磨煤、燃燒、風(fēng)煙、灰渣等環(huán)節(jié)組成，其流程如圖1所示。

 

 

 

(l)運煤。電廠的用煤量是很大的，一座裝機容量4×30萬kW的現(xiàn)代火力發(fā)電廠，煤耗率按360g/kw.h計，每天需用標準煤(每千克煤產(chǎn)生7000卡熱量)360(g)×120萬(kw)×24(h)=10368t。因為電廠燃煤多用劣質(zhì)煤，且中、小汽輪發(fā)電機組的煤耗率在400~500g/kw·h左右，所以用煤量會更大。據(jù)統(tǒng)計，我國用于發(fā)電的煤約占總產(chǎn)量的1/4，主要靠鐵路運輸，約占鐵路全部運輸量的40%。為保證電廠安全生產(chǎn)，一般要求電廠貯備十天以上的用煤量。

 

 

 

(2)磨煤。用火車或汽車、輪船等將煤運至電廠的儲煤場后，經(jīng)初步篩選處理，用輸煤皮帶送到鍋爐間的原煤倉。煤從原煤倉落入煤斗，由給煤機送入磨煤機磨成煤粉，并經(jīng)空氣預(yù)熱器來的一次風(fēng)烘干并帶至粗粉分離器。在粉粉分離器中將不合格的粗粉分離返回磨煤機再行磨制，合格的細煤粉被一次風(fēng)帶入旋風(fēng)分離器，使煤粉與空氣分離后進入煤粉倉。

 

 

 

(3)鍋爐與燃燒。煤粉由可調(diào)節(jié)的給粉機按鍋爐需要送入一次風(fēng)管，同時由旋風(fēng)分離器送來的氣體(含有約10%左右未能分離出的細煤粉)，由排粉風(fēng)機提高壓頭后作為一次風(fēng)將進入一次風(fēng)管的煤粉經(jīng)噴燃器噴入爐膛內(nèi)燃燒。

 

 

 

電廠煤粉爐燃燒系統(tǒng)流程圖

 

 

目前我國新建電廠以300MW及以上機組為主。300MW機組的鍋爐蒸發(fā)量為1000t/h(亞臨界壓力)，采用強制循環(huán)(或自然循環(huán))的汽包爐;600MW機組的鍋爐為2000t/h的(汽包)直流鍋爐。在鍋爐的四壁上，均勻分布著4支或8支噴燃器，將煤粉(或燃油、天然氣)噴入爐膛，火焰呈旋轉(zhuǎn)狀燃燒上升，又稱為懸浮燃燒爐。在爐的頂端，有貯水、貯汽的汽包，內(nèi)有汽水分離裝置，爐膛內(nèi)壁有彼此緊密排列的水冷壁管，爐膛內(nèi)的高溫火焰將水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物上升進入汽包，而爐外下降管則將汽包中的低溫水靠自重下降至下連箱與爐內(nèi)水冷壁管接通，靠爐外冷水下降而爐內(nèi)水冷壁管中熱水自然上升的鍋爐叫自然循環(huán)汽包爐，而當壓力高到16.66~17.64MPa時，水、汽重度差變小，必須在循環(huán)回路中加裝循環(huán)泵，即稱為強制循環(huán)鍋爐。當壓力超過18.62MPa時，應(yīng)采用直流鍋爐。

 

 

 

(4)風(fēng)煙系統(tǒng)。送風(fēng)機將冷風(fēng)送到空氣預(yù)熱器加熱，加熱后的氣體一部分經(jīng)磨煤機、排粉風(fēng)機進人爐膛，另一部分經(jīng)噴燃器外側(cè)套筒直接進入爐膛。爐膛內(nèi)燃燒形成的高溫?zé)煔?，沿?zé)煹澜?jīng)過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器逐漸降溫，再經(jīng)除塵器除去90%～99%(電除塵器可除去99%)的灰塵，經(jīng)引風(fēng)機送入煙囪，排向天空。

 

 

 

(5)灰渣系統(tǒng)。爐膛內(nèi)煤粉燃燒后生成的小灰粒，被除塵器收集成細灰排入沖灰溝，燃燒中因結(jié)焦形成的大塊爐渣，下落到鍋爐底部的渣斗內(nèi)，經(jīng)過碎渣機破碎后也排入沖灰溝，再經(jīng)灰渣水泵將細灰和碎爐渣經(jīng)沖灰管道排往灰場(或用汽車將爐渣運走)。

 

 

 

二、汽水系統(tǒng)

 

 

 

火電廠的汽水系統(tǒng)由鍋爐、汽輪機、凝汽器、除氧器、加熱器等設(shè)備及管道構(gòu)成，包括凝給水系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)、回?zé)嵯到y(tǒng)、冷卻水(循環(huán)水)系統(tǒng)和補水系統(tǒng)，如圖2所示。

 

 

 

(1)給水系統(tǒng)。由鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽沿主蒸汽管道進入汽輪機，高速流動的蒸汽沖動汽輪機葉片轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。在汽輪機內(nèi)作功后的蒸汽，其溫度和壓力大大降低，最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻凝結(jié)成水(稱為凝結(jié)水)，匯集在凝汽器的熱水井中。凝結(jié)水由凝結(jié)水泵打至低壓加熱器中加熱，再經(jīng)除氧器除氧并繼續(xù)加熱。由除氧器出來的水(叫鍋爐給水)，經(jīng)給水泵升壓和高壓加熱器加熱，最后送人鍋爐汽包。在現(xiàn)代大型機組中，一般都從汽輪機的某些中間級抽出作過功的部分蒸汽(稱為抽汽)，用以加熱給水(叫做給水回?zé)嵫h(huán))，或把作過一段功的蒸汽從汽輪機某一中間級全部抽出，送到鍋爐的再熱器中加熱后再引入汽輪機的以后幾級中繼續(xù)做功(叫做再熱循環(huán))。

 

 

 

(2)補水系統(tǒng)。在汽水循環(huán)過程中總難免有汽、水泄漏等損失，為維持汽水循環(huán)的正常進行，必須不斷地向系統(tǒng)補充經(jīng)過化學(xué)處理的軟化水，這些補給水一般補入除氧器或凝汽器中，即是補水系統(tǒng)。

 

 

 

(3)冷卻水(循環(huán)水)系統(tǒng)。為了將汽輪機中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水，需由循環(huán)水泵從涼水塔抽取大量的冷卻水送入凝汽器，冷卻水吸收乏汽的熱量后再回到?jīng)鏊鋮s，冷卻水是循環(huán)使用的。這就是冷卻水或循環(huán)水系統(tǒng)。

 

 

電廠汽水系統(tǒng)流程示意圖

 

 

三、電氣系統(tǒng)

 

發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)，包括發(fā)電機、勵磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電所等，如圖3所示。

 

 

 

發(fā)電機的機端電壓和電流隨著容量的不同而各不相同，一般額定電壓在10~20kV之間，而額定電流可達2OkA。發(fā)電機發(fā)出的電能，其中一小部分(約占發(fā)電機容量的4%～8%)，由廠用變壓器降低電壓(一般為63kV和400V兩個電壓等級)后，經(jīng)廠用配電裝置由電纜供給水泵、送風(fēng)機、磨煤機等各種輔機和電廠照明等設(shè)備用電，稱為廠用電(或自用電)。其余大部分電能，由主變壓器升壓后，經(jīng)高壓配電裝置、輸電線路送入電網(wǎng)。